CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de NÃvel Superior / Este trabalho foi realizado com o objetivo principal de acrescentar informaÃÃes cientÃficas sobre a imobilizaÃÃo de complexos metÃlicos em matrizes sÃlidas, propondo uma ligaÃÃo covalente entre o complexo cis-[RuIICl2(dppb)(bipy)] e a matriz sÃlida mesoporosa Santa BÃrbara Amorphus (SBA-15). Para a imobilizaÃÃo do complexo por ligaÃÃo covalente, utilizou-se como estratÃgia o âGraftingâ(encherto) da matriz sÃlida com grupos bipiridinÃcos, a partir da reaÃÃo entre o agente sililante 3-aminopropiltrietÃxisilano(3-APTES), o ligante 4,4â- (clorocarbonil)-2,2â-bipiridina(Cl-bpy) e a matriz SBA-15, obtendo-se o sÃlido SBA-4,4â-bis(clorocarbonil)-2,2â-bipiridina-bis[(3-trietoxisililpropil)amida](SBA-bpy). Posteriormente, o complexo [RuIICl2(dppb)PPh3] foi adicionado ao composto SBA-bpy obtendo-se o novo sÃlido SBA-[RuIICl2(dppb)(bpy)] (SBA-bpy-RuCl). O novo composto sintetizado foi submetido à tÃcnicas de caracterizaÃÃo espectroscÃpicas, termogravimÃtricas, adsorÃÃo e desorÃÃo de N2 e estudo eletroquÃmico. Os resultados de FTIR, apresentam indÃcio da ligaÃÃo entre o agente sililante 3-APTES e o ligante Cl-bpy, e, os espectros de 29Si-CP/NMR- MAS e 13C-CP/NMR- MAS confirmam a interaÃÃo quÃmica entre as espÃcies SBA-15, 3-APTES e Cl-bpy bem como a formaÃÃo da espÃcie SBA-bpy-RuCl. Os espectros de UV-vÃs e o estudo eletroquÃmico apresentam sinais da formaÃÃo do complexo [RuIICl2(dppb)(bpy)] e os resultados de BET confirmam a presenÃa deste complexo no interior da matriz sÃlida. A reatividade do complexo imobilizado foi inicialmente verificada com a utilizaÃÃo das molÃculas de prova NCS- e CO para obter as espÃcies SBA-bpy-RuNCS e SBA-bpy-RuCO. A interaÃÃo destas molÃculas mostra a disponibilidade de sÃtios ativos no centro metÃlico do complexo imobilizado, propriedade esta que à fundamental para a manutenÃÃo da atividade catalÃtica do complexo, bem como a possibilidade da obtenÃÃo de novos compostos e da captura de gases nocÃvos, tais como o CO. / This study was conducted with the primary goal to add scientific information on the immobilization of metal complexes on solid matrices, suggesting a covalent bond between the complex cis-[RuIICl2(dppb) (bipy)] and mesoporous solid matrix Santa Barbara Amorphous (SBA-15). For the immobilization of the complex by covalent bonding, the solid matrix was initially subjected to a "Grafting" with bipyridyl groups from the reaction between silylating agent 3 - aminopropyltriethoxysilane (3 - APTES), the ligand 4,4 ' - (chlorocarbonyl) - 2,2 ' - bipyridine (bpy Cl-) and the array SBA - 15 for the species SBA - 4, 4' - bis (chlorocarbonyl) - 2,2' - bipyridine - bis [(3 - trietoxisililpropil ) amide] (SBA - bpy). Subsequently, the complex [Ru II Cl 2 (dppb) PPh 3 ] was added to compound SBA - bpy obtaining the new species SBA - [Ru II Cl 2 (dppb) (bpy)] (RuCl - SBA - bpy). The new synthesized compound was subjected to spectroscopic characterization techniques, thermogravimetry, adsorption and desorption of N 2 and electrochemical study. The results of FTIR, show evidence of linkage between the silylating agent and the binder APTES 3 - Cl - bpy, and spectra 29 Si - CP/NMR - MAS and MAS 13 C - CP/NMR - confirm the co - condensation between the species SBA - 15, 3 - APTES and Cl - bpy well as formation of species SBA - bpy - RuCl. The UV - Vis spectra and electrochemical study show signs of complex formation [Ru II Cl 2 (dppb) (bpy)] and BET results confirm the presence of this complex within the solid matrix. The reactivity of immobilized complex was first verified using the test molecules NCS-and CO to form both species SBA - bpy RuNCS - and SBA - bpy - RuCO. The interaction of these molecules shows availabl e active sites at the metal center of the complex, this property is essential for maintaining the catalytic activity of the complex, and the possibility of obtaining novel compounds and the capture of harmful gases, such as CO.

In this work nanomaterials based on silica were synthesized aiming their applications in therapy and diagnostic imaging. The study was divided into two parts, the first relating to the synthesis and characterization of modified with folic acid. The second part involves the synthesis and characterization of modified nanoparticles with nitric oxide-releasing complexes. Fluorescent nanoparticles were synthesized from the incorporation of fluorescent dyes in micellar medium containing tetraethylorthosilicate as silica precursor. The materials were functionalized with folic acid and characterized by TEM, nitrogen adsorption isotherms, UV-Vis, FTIR and fluorescence spectroscopy. The data suggest the incorporation of fluorophores to silica matrix with average nanoparticle diameter of 80 nm, low porosity, specific surface Ãrea of 45m2 g-1 and exhibited considerable ability to fluorescent emission. The photophysical studies for nanoparticles containing the two dyes: rhodamine B and dichlorofluorescein indicated the occurrence of Foster resonant energy transfer (FRET) process. The organofunctionalization of the silica matrix was confirmed by FTIR, UV-Vis and fluorescence spectroscopy results, suggesting the immobilization of folic acid to silica matrix by reaction between the amino groups of the composite (NPs-NH2) with the carboxylate groups of the folic acid. In the second part [Fe(CN)4(isn)(NO)]- and cis-[Ru(bpy)2(isn)(NO)]3+ complexes were immobilized on to fluorescent silica nanoparticles All systems synthesized were characterized by UV-vis, FTIR and chronoamperometry (employing a nitric oxide-selective electrode). The characterization data showed the nitric oxide release in the visible region. The composite formed by the iron nitrosyl complex showed more photosensitivity than ruthenium nitrosyl complex. The results of chronoamperometry showed that the fluorescent dye played no key role on the increase of the wavelength of NO release. All systems showed a slow kinetics of NO release which is very promising for controlled release systems. / No presente trabalho nanomateriais à base de sÃlica foram sintetizados visando aplicaÃÃes em terapia e diagnÃstico por imagem. O trabalho foi dividido em duas partes, sendo a primeira referente à sÃntese de nanopartÃculas fluorescentes modificadas com Ãcido fÃlico. A segunda parte envolve a sÃntese e caracterizaÃÃo de nanopartÃculas de sÃlica fluorescentes modificados com complexos liberadores de Ãxido NÃtrico. As nanopartÃculas de sÃlica fluorescentes foram sintetizadas a partir da incorporaÃÃo de corantes fluorescentes em meio micelar contendo o precursor de sÃlica tetraetilortosilicato. Os materiais foram posteriormente funcionalizados com Ãcido fÃlico e caracterizados por MET, isotermas de adsorÃÃo de nitrogÃnio, UV-Vis, IR e espectroscopia de fluorescÃncia. Os dados sugerem fortemente a incorporaÃÃo dos fluorÃforos a matriz de sÃlica e evidenciam nanomateriais com diÃmetro mÃdio de 80nm, com baixa porosidade, Ãreas superficiais especÃficas de aproximadamente 45m2g-1 e com considerÃvel capacidade de emissÃo fluorescente. Os estudos fotofÃsicos realizados para as nanopartÃculas contendo os dois corantes: rodamina B e 2â,7â-diclorofluoresceÃna evidenciaram a ocorrÃncia do processo de transferÃncia de energia ressonante do tipo Foster (FRET). A organofuncionalizaÃÃo da matriz de sÃlica foi confirmada pelos resultados de FTIR, UV-Vis e espectroscopia de fluorescÃncia, que sugerem a imobilizaÃÃo do Ãcido fÃlico a matriz de sÃlica, por meio de reaÃÃo amÃdica entre grupos NH2 das nanopartÃculas compÃsitas NPs-NH2 com os grupos carboxilatos da molÃcula de Ãcido fÃlico. Na segunda parte do trabalho os complexos [Fe(CN)4(isn)(NO)]- e cis-[Ru(bpy)2(isn)(NO)]3+ foram imobilizados nas nanopartÃculas fluorescentes de sÃlica. Todos os sistemas sintetizados a partir desses complexos foram caracterizados por UV-Vis, FTIR e cronoamperometria utilizando eletrodo seletivo de NO. Os nitrosilos complexos imobilizados liberaram Ãxido nÃtrico na regiÃo do visÃvel, sendo o compÃsito formado pelo nitrosilo complexo de ferro mais fotossensÃvel, comparado ao compÃsito formado pelo nitrosilo complexo de rutÃnio. Todos os sistemas apresentaram uma lenta cinÃtica de liberaÃÃo de NO, resultado promissor para utilizaÃÃo em sistemas onde hà necessidade de liberaÃÃo controlada.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / Existem poucas pesquisas que abordam o comportamento do gossipol presente em Ãleo de semente de algodÃo frente a materiais adsorventes. As tÃcnicas de adsorÃÃo sÃo bastante utilizadas em tecnologias de diversas naturezas e segmentos industriais, desde tratamento de resÃduos industriais tÃxicos atà em aplicaÃÃes nas indÃstrias alimentÃcia e farmacÃutica. Por outro lado, o gossipol, aldeÃdo polifenÃlico com efeitos tÃxicos em ruminantes jovens e nÃo ruminantes, presente na semente das plantas do gÃnero gossypium (algodoeiro), tem sido objeto de estudo pelas suas importantes atividades biolÃgicas. O presente trabalho tem como objetivo fundamentar cientificamente e tecnologicamente, no que concerne ao comportamento do gossipol no fenÃmeno de adsorÃÃo, um processo industrial capaz de reduzir o teor de desse pigmento presente em Ãleo de semente de algodÃo. Foram selecionados alguns tipos de adsorvente: argila ativada e a bauxita calcinada termo ativada. A isoterma de adsorÃÃo do gossipol em bauxita ativada se ajustou melhor ao modelo de Langmuir e a argila ativada ao modelo Freundlch. A bauxita ativada apresentou melhor capacidade de adsorÃÃo do gossipol do que a argila ativada. A primeira adsorveu 65,9 e 85,1, dados em _mol de gossipol por grama de adsorvente, nas temperaturas de 60ÂC e 80ÂC respectivamente, e a segunda 43,3 e 56,7 nas mesmas temperaturas. Contudo a bauxita ativada foi ineficiente na reduÃÃo da cor. Este fato se deve provavelmente a transformaÃÃes do gossipol, indicando que a concentraÃÃo dessa substÃncia nÃo possui relaÃÃo direta com a intensidade da cor. SÃo necessÃrios estudos da transformaÃÃo do gossipol relacionados aos tratamentos tecnolÃgicos sugeridos para sua eliminaÃÃo no Ãleo bruto de algodÃo. De forma geral, observamos que a retirada do gossipol atravÃs de adsorÃÃo por si sà nÃo à suficiente para empreender um projeto de refino alternativo para o Ãleo bruto de algodÃo. As tÃcnicas de adsorÃÃo provavelmente serÃo coadjuvantes em um processo de refino modificado desse produto.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / In recent years, mesoporous silica has attracted considerable scientifical and industrial interest. This material possess physical and chemical properties, which makes it to be used in a variety of applications. These properties include thermal stability, mechanical strength and low solubility, which makes it an ideal matrix support for catalysts. The heterogeneous catalysis has the advantage of separating catalyst from the reaction medium, which justifies the interest in heterogeneous catalysts. Coordination compounds are widely used in homogeneous catalytic processes, based on this there is a growing interest in producing catalytic systems onto heterogeneous silica matrices making very interesting materials. In this work, ruthenium complexes, [RuIICl2(dppb)(PPh3)] and [RuIIICl3(dppb)(OH2)] were synthesized and immobilized onto mesoporous silica matrices modified with aminopropyl and bipyridine groups forming the systems known as Si-apts-bipy-RuIICl2dppb and Si-apts-[bipy-RuIIICl2dppb]Cl-. These systems were characterized by spectroscopic techniques (FTIR, NMR and electronic absorption), electrochemical (cyclic and square wave voltammetry), thermogravimetry (TG), isotherms of adsorption / desorption of N2 and elemental analysis (CHN). The N2 adsorption isotherms using BJH (Barret, Joyner and Halenda) method for matrices shows the synthesized material has characteristics of micro and mesoporous with predominantly mesopore size. Si-apts-bipy-RuIICl2dppb system was the only one that showed catalytic activity in the reaction of hydrogenation of acetophenone with a yield of 53%. The development of catalysts in solid matrices is an area of great interest, which has justified this work. / A sÃlica mesoporosa à um material bastante versÃtil, com porosidade fÃcil de ser moldada tanto em forma quanto em tamanho, alÃm de possuir propriedades fÃsicas e quÃmicas que lhe possibilitam diversas aplicaÃÃes. Dessas propriedades destacamos a sua estabilidade tÃrmica, sua resistÃncia mecÃnica e sua pouca solubilidade as quais a tornam um suporte ideal para catalisadores. Nesse sentido, o uso de compostos de coordenaÃÃo ancorados em matrizes sÃlidas torna-se um interessante sistema a ser estudado, tendo em vista as propriedades, jà bem conhecidas, de alguns complexos metÃlicos de atuarem em catÃlise homogÃnea. De acordo com dados na literatura hà um contÃnuo interesse na sÃntese e caracterizaÃÃo de materiais mesoestruturados aplicados a heterogeinizaÃÃo de catalisadores, como por exemplo, o uso de compostos de coordenaÃÃo. Neste trabalho os complexos de rutÃnio, [RuIICl2(dppb)(PPh3)] e [RuIIICl3(dppb)(OH2)] foram sintetizados e imobilizados em matrizes de sÃlica mesoporosa modificada com grupos aminopropil e bipiridinÃcos, formando os sistemas denominados como Si-apts-bipy-RuIICl2dppb e Si-apts-[bipy-RuIIICl2dppb]Cl. Estes sistemas foram caracterizados por tÃcnicas espectroscÃpicas (FTIR, UV-Vis e RMN de 13C, 29Si e 31P), eletroquÃmicas (voltametria CÃclica e Voltametria de onda quadrada), termogravimÃtricas (TG), isotermas de adsorÃÃo/desorÃÃo de N2 e anÃlise elementar (CHN). As isotermas de N2 para adsorÃÃo pelo mÃtodo BJH (Barret, Joyner e Halenda) para as matrizes indicam que o material sintetizado neste trabalho apresenta caraterÃsticas micro e mesoporosas com predominÃncia de mesoporos. Dos materiais sintetizados apenas o sistema Si-apts-bipy-RuIICl2dppb apresentou atividade catalÃtica na reaÃÃo de hidrogenaÃÃo da acetofenona com um rendimento de 53%. O desenvolvimento de catalisadores em matrizes sÃlidas à uma Ãrea ampla e de grande interesse o que justifica o desenvolvimento deste trabalho.

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / Immobilization of enzymes provides advantages such as increased in: stability, level of process control, yield and purity of the final product, in addition to allowing the use of different reactor configurations. In this study, two types of support, an organic polymer (polimetilmetacrilato- PMMA) and other inorganic (silica) were used for the immobilization of lipase Candida antarctica type B (CALB). Different alcohols (ethanol, iso-propanol, n-butanol) were evaluated as agents for optimization of the immobilization process, the concentrations of 5, 10 and 15% (volume of alcohol à 100 / solution volume immobilization). Immobilization of PMMA was conducted using two different protocols here denominated first and second protocol generation. The best results of hydrolytic activity and esterification to the derivative of the first generation was 3,91  0,09 UpNPB/g. of catalyst e 409,5  19,7 Uoleic acid/g. of catalyst, respectively. When using the protocol of the second generation, the best results were obtained when aa immobilization was carried out in the presence of 5% Triton X-100 2 mM, rising rate of the esterification reaction between the derivatives studied was highly significant with a higher ratio of 3,81 times to the derivative prepared with Triton X-100. The CALB was also immobilized for the macroporous silica support (IB S60S - Chiralvision), the activate agent used was Triethoxy(octyl)silane (C8-TEOS). The results observed for immobilization in the presence of 5% n-butanol were the best for both hydrolytic activity, being four times higher than the activity for the immobilized derivative without alcohol, as for the esterification activity was 985,1  5,6 Uoleic acid/g. of catalyst . All observed derivatives supported on silica and PMMA reached a level conversion for equilibrium esterification reaction for a reaction time of 24 h the best results varying between 80 to 90%. / A imobilizaÃÃo das enzimas traz vantagens como: aumento da estabilidade, do nÃvel de controle do processo, do rendimento e da pureza do produto final, alÃm de possibilitar o uso de reatores de diferentes configuraÃÃes. Neste trabalho, dois tipos de suporte, um polÃmero orgÃnico (polimetilmetacrilato- PMMA) e outro inorgÃnico (sÃlica), foram utilizados para a imobilizaÃÃo da lipase do tipo B de Candida antarctica (CALB). Diferentes Ãlcoois (etanol, iso-propanol, n-butanol) foram avaliados como agentes de otimizaÃÃo do processo de imobilizaÃÃo, nas concentraÃÃes de 5, 10 e 15 % (volume de Ãlcool Ã100 / volume da soluÃÃo de imobilizaÃÃo). A imobilizaÃÃo em PMMA foi conduzida atravÃs de dois protocolos diferentes, aqui denominados de protocolo de primeira e segunda geraÃÃo. Os melhores resultados de atividade hidrolÃtica e de esterificaÃÃo para o derivado de primeira geraÃÃo foi de 3,91  0,09 UpNPB/g. de catalisador e 409,5  19,7 UÃc. olÃico/g. de catalisador, respectivamente. Quando se utilizou o protocolo de segunda geraÃÃo, melhores resultados foram obtidos quando a a imobilizaÃÃo foi conduzida na presenÃa de n-butanol 5 % e Triton X-100 2mM; o aumento da velocidade da reaÃÃo de esterificaÃÃo entre os derivados estudados foi bastante significativo, sendo 3,8 vezes maior para o derivado preparado com Triton X-100. A CALB foi imobilizada tambÃm para o suporte sÃlica macroporosa (IB S60S - Chiralvision), o agente ativante utilizado foi o octiltrietoxisilano (C8-TEOS). Os resultados observados para imobilizaÃÃo na presenÃa de n-butanol 5 % foram os melhores tanto para a atividade hidrolÃtica, sendo quatro vezes maior que a atividade para o derivado imobilizado sem Ãlcool, quanto para a atividade de esterificaÃÃo que foi de 985,1  5,6 UÃc. olÃico/g. de catalisador. Todos os derivados observados suportados em PMMA e sÃlica atingiram um patamar de conversÃo do equilÃbrio para reaÃÃo de esterificaÃÃo por um perÃodo de reaÃÃo de 24 h com os melhores resultados variando entre 80 a 90%.

Este trabalho consiste na sÃntese de sÃlica mesoporosa de grande Ãrea superficial e seu uso para fins de tratamento de efluentes na remoÃÃo de metais tÃxicos e compostos orgÃnicos, alÃm do seu uso conjunto com CaCO3 e o extrato aquoso das folhas da planta Musa spp (Bananeira) que provavelmente contem taninos. Existem diversos trabalhos sobre a utilizaÃÃo de sÃlica mesoporosa, de taninos vegetais e do carbonato de cÃlcio, que possuem eficiÃncia na remoÃÃo de metais tÃxicos e de compostos orgÃnicos de corpos hÃdricos e efluentes. A sÃlica à um polÃmero inorgÃnico de formula mÃnima SiO2, onde muitos estudos utilizando sÃlica mostram sua eficiÃncia na remoÃÃo da grande maioria dos contaminantes das Ãguas por adsorÃÃo e/ou precipitaÃÃo, sendo esses contaminantes orgÃnicos ou inorgÃnicos e a sÃlica ainda podendo ser utilizada diversas vezes apÃs sua purificaÃÃo. Os taninos sÃo polihidroxifenois de origem vegetal (com massa entre 500 e 3000 g/mol) e os CaCO3 à um minÃrio com os mais diversos usos. Assim como os taninos, a utilizaÃÃo de carbonato de cÃlcio para o tratamento de efluentes jà se mostrou ser um mÃtodo simples e eficiente. Como amostragem para os testes de remoÃÃo de metais utilizando os compostos isoladamente e depois em conjunto foi utilizada uma soluÃÃo padrÃo dos sais de metais tÃxicos do 1 e do 3 grupos analÃticos, contendo aos metais de transiÃÃo da tabela periÃdica e o Al3+, que sÃo os grupos analÃticos de concentraÃÃo conhecida (1 grupo: Ag+, Pb2+, Hg22+; 3 grupos: Al3+, Cr2+, Fe2+, Mn2+, Zn2+, Co2+ e Ni2+); onde foram feitos os testes de eficiÃncia e as adiÃÃes dos compostos para retirada dos contaminantes. Ambos os testes de eficiÃncia e de adiÃÃo mostraram retirar boa parte de micro poluentes orgÃnicos e inorgÃnicos, sendo a concentraÃÃo de compostos orgÃnicos medidos pela DQO diminuÃdos a nÃveis abaixo de 5 mg/L e metais como Al3+, Fe2+ e Pb2+ foram removidos da soluÃÃo com eficiÃncia de 95% em relaÃÃo a concentraÃÃo inicial. / This work consists in the synthesis of mesoporous silica of high surface area and its use for wastewater treatment in the removal of toxic metals and organic compounds, and their use together with CaCO3 and aqueous extract of the leaves of the plant Musa spp (Banana) that probably contains tannins. There are several studies on the use of mesoporous silica, vegetable tannin and calcium carbonate, which have efficiency in the removal of toxic metals and organic compounds of bodies of water and wastewater. Silica is an inorganic polymer of formula minimum SiO2, with many studies using silica show its efficiency in removing the majority of contaminants from water by adsorption and / or precipitation with organic or inorganic contaminants such and the silica may still be used several times after its purification. The tannins are polihidroxifenois of plant origin (with mass between 500 and 3000 g / mol) and CaCO3 is a mineral with many uses. As tannins, the use of calcium carbonate to sewage treatment has proved to be a simple and efficient method. As a sample for testing for metal removal using the compounds separately and then together we used a standard solution of the salts of toxic metals of the 1st and 3rd groups analytical containing the transition metals of the periodic table and Al3+, which groups are Analytical known concentration (1st group: Ag+, Pb2+ HG22+; 3rd group: Al3+, Cr2+, Fe2+, Mn2+, Zn2+, Co2+ and Ni2+), where the tests were done and efficiency additions of compounds to remove the contaminants. Both tests of efficiency and plus shown remove much of micro organic and inorganic pollutants, and the concentration of organic compounds measured by COD reduced to levels below 5 mg / l and metals such as Al3+, Fe2+ and Pb2+ were removed from the solution 95% efficiency compared to the initial concentration.